中心議題：
- LED燈具技術(shù)及特性
- LED燈具的安全規(guī)范
- LED燈具在UL標(biāo)準(zhǔn)的分類
- LED燈具最新產(chǎn)品類別
- Subject8750的安全評(píng)估與測試
LED具有節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢，在燈具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已成為主要趨勢。由于LED所使用的技術(shù)及產(chǎn)品屬性已與傳統(tǒng)燈具大不相同，因此現(xiàn)行的一般燈具安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范顯然已不適用。為協(xié)助業(yè)者正視此項(xiàng)議題，本期將以LED燈具所使用的技術(shù)、可能應(yīng)用的范疇、及目前UL所使用的安全評(píng)估來對此進(jìn)行說明。
LED燈具技術(shù)及特性
所謂的LED燈具，顧名思義，是指燈具產(chǎn)品采用LED(Light-emittingDiode，發(fā)光二極管)技術(shù)做為主要的發(fā)光源。LED是一種固態(tài)的半導(dǎo)體組件，其利用電流順向流通到半導(dǎo)體p-n結(jié)耦合處，再由半導(dǎo)體中分離的帶負(fù)電的電子與帶正電的電洞兩種載子相互結(jié)合后，而產(chǎn)生光子發(fā)射，不同種類的LED能夠發(fā)出從紅外線到藍(lán)光之間、與紫光到紫外線之間等不同波長的光線。近幾年的新發(fā)展則是在藍(lán)光LED上涂上螢光粉，將藍(lán)光LED轉(zhuǎn)化成白光LED產(chǎn)品。此項(xiàng)操作一般需要搭配驅(qū)動(dòng)電路(LEDDriver)或電源供應(yīng)器(PowerSupply)，驅(qū)動(dòng)電路或電源供應(yīng)器的主要功能就是將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電源，并同時(shí)完成與LED相符合的電壓和電流，以驅(qū)動(dòng)相配合的組件。
LED燈具的燈泡體積小、重量輕，并以環(huán)氧樹脂封裝，可承受高強(qiáng)度機(jī)械沖擊和震動(dòng)，不易破碎，且亮度衰減周期長，所以其使用壽命可長達(dá)50,000-100,000小時(shí)，遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)鎢絲燈泡的1,000小時(shí)及螢光燈管的10,000小時(shí)。由于LED燈具的使用年限可達(dá)5~10年，所以不僅可大幅降低燈具替換的成本，又因其具有極小電流即可驅(qū)動(dòng)發(fā)光的特質(zhì)，在同樣照明效果的情況下，耗電量也只有螢光燈管的二分之一，因此LED也同時(shí)擁有省電與節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。
不過因?yàn)長ED的部份技術(shù)尚嫌不足，所以起初使用在燈具上的缺點(diǎn)包括光品質(zhì)(演色性、一致性、色溫)較差、散熱不易、且價(jià)格偏高，而其中不當(dāng)?shù)纳?，則會(huì)導(dǎo)致LED燈具的亮度及電路零組件使用壽命加速衰減。
隨著制造技術(shù)在近十年來的突飛猛進(jìn)，上述缺點(diǎn)，包括LED的熱阻逐漸降低、光品質(zhì)也在提升中。2008年，除了LED白冷光的發(fā)光效率已達(dá)到100Lm/W，而LED暖白光的發(fā)光效率，預(yù)計(jì)在2010年，也可從目前的70Lm/W提高至100Lm/W。與目前其它通用光源相較，鎢絲燈泡約15Lm/W、螢光日光燈約45~60Lm/W、HID燈約120~150Lm/W，LED的發(fā)光效率顯然已漸具優(yōu)勢；以下是針對LED及其它常見燈具的燈性比較：
LED燈具的安全規(guī)范
隨著技術(shù)的改善，LED燈具的用途已由過去數(shù)十年單純應(yīng)用在指示燈、信號(hào)燈等，逐步使用在手機(jī)背光源、車內(nèi)用照明、煞車燈、LCD電視、手提電腦背光源等輔助照明；而在近兩年內(nèi)，其開始成為主照明系統(tǒng)，所應(yīng)用的范疇可涵蓋建筑、戶外、商業(yè)、及居家等，產(chǎn)品則分別有：
LED燈具的安全規(guī)范
有感于LED光源制造技術(shù)的提升、應(yīng)用層面的變廣，且現(xiàn)行的UL燈具產(chǎn)品安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，對于LED光源并無明確的規(guī)范，因此在2005年，UL即著手草擬LED光源產(chǎn)品的安全規(guī)范—Subject8750，以規(guī)范一般性的基本結(jié)構(gòu)評(píng)估，來補(bǔ)充燈具產(chǎn)品安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的不足，并計(jì)劃未來將正式生效成為UL8750安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，做為所有以LED為光源的燈具類產(chǎn)品安全檢測的主要依據(jù)。
LED燈具在UL標(biāo)準(zhǔn)的分類
以下首先針對LED燈具、LED燈泡及LED驅(qū)動(dòng)器等三種基本產(chǎn)品分類，及其分別沿用至各成品或零件時(shí)，所應(yīng)參考的UL安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)特別注意事項(xiàng)，以做為業(yè)者欲進(jìn)行產(chǎn)品安規(guī)檢測的基本指南。不過該表僅供讀者參考，產(chǎn)品實(shí)際的歸類，仍須依產(chǎn)品的用途及其使用環(huán)境來決定。
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Subject8750的安全評(píng)估與測試
在大略了解各產(chǎn)品應(yīng)參考的標(biāo)準(zhǔn)后，以下將簡單說明與上述標(biāo)準(zhǔn)互補(bǔ)的Subject8750。Subject8750目前已更新至第3修訂版，內(nèi)容共分為12章，其中第1-4章為：包含范疇，定義等總章；第5-9章為：結(jié)構(gòu)要求；第10-11章為：測試評(píng)估；第12章則為：產(chǎn)品標(biāo)示。以下即針對“結(jié)構(gòu)要求”與“測試評(píng)估”等兩大內(nèi)容架構(gòu)陳述。不過在此特別提醒讀者，由于每一本安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品用途與使用環(huán)境規(guī)定有所不同，因此采用Subject8750條文規(guī)范的程度自然也不盡相同。
一、結(jié)構(gòu)要求
1.使用環(huán)境考量：產(chǎn)品使用在不同環(huán)境下，如干燥(Dry)、潮濕(Damp)、戶外(Wet)等場所，安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)對于帶電體的間距、塑料外殼、測試、警示標(biāo)語(Marking)等，會(huì)有不同的要求。
2.機(jī)械性結(jié)構(gòu)要求：此部份首重外殼的安全要求，并著重在防火、防電擊、防碰撞等性能；另在金屬外殼的厚度、**蝕性及塑料外殼的物理特性也有所要求，其它還有對隔板、內(nèi)線保護(hù)、抗拉、灌膠等規(guī)定。
3.電氣性結(jié)構(gòu)要求：包括危險(xiǎn)帶電體的避免接觸、外露的結(jié)線端子、內(nèi)部結(jié)線、供電端與負(fù)載端的連結(jié)、電路的隔離、絕緣材質(zhì)的使用、印刷電路板的規(guī)格、帶電體的間距、電子零件、保護(hù)裝置、及Class2或LPS安全回路的能量限制等，皆在此部份的規(guī)范范圍內(nèi)。
4.其它要求：如LED電源、LED數(shù)組、LED模塊及LED控制模塊等安全及外殼要求等。LED的電源可以是下列標(biāo)準(zhǔn)所驗(yàn)證的電源供應(yīng)器，包括UL1012，UL1310及UL60950-1。基本上，LED數(shù)組、LED模塊及LED控制模塊只要位于LPS/Class2安全回路上，就沒有任何電氣外殼的要求。LED燈具對于電源輸出方式的規(guī)定為基本絕緣，與完全沒有隔離是一樣的。對于LED數(shù)組、LED模塊及LED控制模塊，如果使用的電源不用大到超過LPS/Class2，建議最好要符合LPS/Class2。反之，若使用的能量將大于LPS/Class2，則有沒有提供隔離一次側(cè)與二次側(cè)電源電路的絕緣，對塑料外殼的要求上，是沒有差別的。
二、測試評(píng)估(10-11章)
在Subject8750的測試項(xiàng)目部份，UL對產(chǎn)品常進(jìn)行的測試如后：輸入測試(InputTest)、溫升測試(LEDModuleNormalOperationsTemperatureTest)、絕緣耐壓測試(DielectricVoltageWithstandTest)、異常操作測試(AbnormalConditionTests)、電子零件異常測試(UnreliableComponentAbnormalTest)、50瓦電路量測(50-WPointPowerMeasurementTest)等。
LED燈具最新產(chǎn)品類別(CCN)
因?yàn)長ED燈具應(yīng)用范圍的日漸廣泛，所以在今年度，UL定義了一些與LED應(yīng)用有關(guān)的新的產(chǎn)品類別(CCN)，如OOQA2(LED模塊，UL8750)、FKSZ(LED驅(qū)動(dòng)器，UL935)、OOLV(節(jié)能燈泡，UL1993)、QOVZ(可攜式LED燈具，UL153)，QOVA(LED廚柜燈，UL153)、IFAM(LED固定式燈具，UL1598)、IFAO(LED?燈，UL1598)等，業(yè)者可根據(jù)不同產(chǎn)品類別進(jìn)行UL安規(guī)的申請。在此例舉目前與業(yè)者較為息息相關(guān)的CCN，包括OOQA2與FKSZ的定義如下：
備注:經(jīng)由UL1012，UL1310與UL60950-1所驗(yàn)證的電源供應(yīng)器，也可以通過申請成為FKSZ的LED驅(qū)動(dòng)器。
雖然LED應(yīng)用在燈具的技術(shù)上，尚有發(fā)光效率不足、散熱限制等議題尚待克服，然而在邁入綠色能源的時(shí)代，LED光源市場的發(fā)展前景仍是十分可期。雖然LED燈具的安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)尚處于磨合的階段，但如果業(yè)者在進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)時(shí)，可以主動(dòng)積極注入新的安全思維，并隨時(shí)留意國際市場上的產(chǎn)品檢測信息，勢必能夠提升產(chǎn)品在未來的競爭力。
